在增强现实领域实现虚拟信息标注及绘制标注线的方法技术

技术编号:8413513 阅读:230 留言:0更新日期:2013-03-14 09:25
本发明专利技术公开了一种绘制标注线的方法,分别在世界坐标系和图像坐标系中各选定一个点作为标注线的两端点,然后通过坐标系变换,将其中一个点变换到另一个点所在坐标系,最后用图形绘制软件根据两端点在同一个坐标系中的坐标值,绘制标注直线,相应的,本发明专利技术还公开了一种在移动增强现实领域实现虚拟信息标注的方法,可以对叠加在真实场景上的虚拟信息进行标注,且用标注线将重叠在真实场景上的虚拟信息与移动终端界面上的标注信息连接起来,提供了一种全新的信息标注展现形式,使用户透过屏幕看起来像是将真实场景上叠加的视频或图片与屏幕上的标注信息用一根3D或2D线连接起来的感觉,具有非常奇妙的视觉效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉领域,尤其涉及。
技术介绍
移动增强现实(Mobile Augmented Reality),即基于移动终端的增强现实,是增强现实(AR)技术与移动计算相结合而产生 的研究方向,是近年来人机交互领域备受关注的热点之一。移动增强现实具有传统增强现实的本质,即在真实环境呈现的场景中,借助与计算机图形技术和可视化技术,将虚拟信息实时“无缝”与之融合,利用虚拟信息对真实场景进行补充、增强;同时与移动终端平台的结合,可以最大限度的发挥增强现实技术“可移动性”的特点,给予用户完全区别于传统PC平台的全新的感知体验和交互模式。在现有的移动增强现实应用中,一般是单纯的将虚拟信息直接叠加到真实场景上,对叠加到真实场景上的虚拟信息一般没有一个额外的标注说明,即使偶尔有额外的标注说明情况,标注信息也是在移动终端界面上平铺表现,没有一种直观的将标注信息与叠加到真实场景上的虚拟信息联系起来的展现形式,视觉关联性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种增强现实领域实现虚拟信息标注及绘制标注线的方法,解决上述虚拟信息无标注及有标注视觉关联性差的问题,可将重叠在真实场景上的虚拟信息与移动终端界面上的标注信息连接起来。为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供了一种绘制标注线的方法,应用于计算机视觉领域,包括在世界坐标系中选定一坐标点作为标注线第一端点;在图像坐标系中选定一坐标点作为标注线第二端点;将标注线第二端点进行坐标系变换,映射到世界坐标系中得到标注线第二端点在世界坐标系中的坐标;图形绘制软件根据标注线第一端点和标注线第二端点在世界坐标系中的三维坐标值,绘制3D标注直线。其中,所述将标注线第二端点进行坐标系变换,映射到世界坐标系中得到标注线第二端点在世界坐标系中的坐标,具体变换公式为厂~1--1P' Λη R12 R13 T1 卜 O 叫-1 ΓΖ, I'Γ =Twr* Tci* Y1 二 R21 R22 R2i T2 * O ay V0 * Y1WIΚ3 R32 R33 T30 0 1I —1 JT表示标注线第二端点在世界坐标系中的三维坐标值,Twc是摄像头坐标系到世界坐标系的变换矩阵,Tci是图像坐标系到摄像头坐标系的变换矩阵,[X1, Y1P表示标注线第二端点在图像坐标系中的二维坐标值;Rij, (i, j = 1,2, 3)表示标注线第二端点在坐标系转换中围绕X、Y、Z三坐标轴的旋转矩阵值Ji, (i = 1,2, 3)表示标注线第二端点在坐标系转换中X、Y、Z三坐标轴上平移向量值;ax = f/dx, ay = f/dy, f为摄像机焦距,dx和dy分别表示单个像素在图像平面横向和纵向上的物理尺寸,U0和Vtl为图像平面中心在图像坐标系上的坐标值。优选的,所述图像绘制软件为OPENGL或0PENGLES或DirectX。相应的,本专利技术还提供了一种绘制标注线的方法,应用于计算机视觉领域,包括在世界坐标系中选定一坐标点作为标注线第一端点; 在图像坐标系中选定一坐标点作为标注线第二端点;将标注线第一端点进行坐标系变换,映射到图像坐标系中得到标注线第一端点在图像坐标系中的坐标;图形绘制软件根据标注线第一端点和标注线第二端点在图像坐标系中的坐标值,绘制标注直线。其中,所述将标注线第一端点进行坐标系变换,映射到图像坐标系中得到标注线第一端点在图像坐标系中的坐标,具体变换公式为 ~ F I\ Y ~ 八r「ΛInοnrrykWXjyaX 0 U0 ^Il Ru 爲 3γ=W Jr = 0 αν ν 各· R21 R22 R23 T2 ^ : I~ O O I RnR33 T3 Zw L1」O O O 1 I Li」公式中,T表示标注线第一端点在世界坐标系中的三维坐标值;TIC摄像头坐标系到图像坐标系的变换矩阵,T 是世界坐标系到摄像头坐标系的变换矩阵;其中ax = f/dx,ay = fdy,f为摄像机焦距,dx和dy分别表示单个像素在图像平面横向和纵向上的物理尺寸,U。和V。为图像平面中心在图像坐标系上的坐标值;1^_,(i, j =1,2, 3)表示标注线第一端点在坐标系转换中围绕X、Y、Z三坐标轴的旋转矩阵值;Τ” (i =1,2,3)表示标注线第一端点在坐标系转换中X、Y、Z三坐标轴上平移向量值。优选的,所述图像绘制软件为OPENGL或0PENGLES或DirectX。相应的,本专利技术还提供了一种在移动增强现实领域实现虚拟信息标注的方法,包括在移动终端界面上设定固定区域作为标注信息区域;在世界坐标系中的增强现实模板轮廓上任选一坐标点作为标注线第一端点;在图像坐标系中的标注信息区域轮廓上任选一坐标点作为标注线第二端点;将所述标注线第二端点进行坐标系变换,映射到世界坐标系中得到标注线第二端点在世界坐标系中的坐标;在增强现实过程中,图形绘制软件根据标注线第一端点和标注线第二端点在世界坐标系中的三维坐标值,绘制3D标注直线,将叠加在真实场景上的虚拟信息与移动终端界面上的标注信息连接起来。相应的,本专利技术还提供了一种在移动增强现实领域实现虚拟信息标注的方法,其特征在于,包括在移动终端界面上设定固定区域作为标注信息区域;在世界坐标系中的增强现实模板轮廓上任选一坐标点作为标注线第一端点;在图像坐标系中的标注信息区域轮廓上任选一坐标点作为标注线第二端点;将所述标注线第一端点进行坐标系变换,映射到图像坐标系中得到标注线第一端点在图像坐标系中的坐标; 在增强现实过程中,图形绘制软件根据标注线第一端点和标注线第二端点在图像坐标系中的坐标值,绘制标注直线,将叠加在真实场景上的虚拟信息与移动终端界面上的标注彳目息连接起来。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果通过实施本专利技术,可以对叠加在真实场景上的虚拟信息进行标注,且用标注线将重叠在真实场景上的虚拟信息与移动终端界面上的标注信息连接起来,提供了一种全新的信息标注展现形式,使用户透过屏幕看起来像将真实场景(实际是叠加在真实场景上的视频或图片)与屏幕上的标注信息用一根3D线连接起来的感觉,具有非常奇妙的视觉效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图图I为本专利技术实施例一中绘制标注线的方法流程图;图2为本专利技术实施例二中绘制标注线的方法流程图;图3为本专利技术实施例中移动终端界面标注信息区域示意图;图4为带有可增强现实图片的纸张;图5为本专利技术实施例在移动增强现实过程中实现虚拟信息标注的效果示意图一;图6为本专利技术实施例在移动增强现实过程中实现虚拟信息标注的效果示意图二 ;图7为本专利技术实施例在移动增强现实过程中实现虚拟信息标注的效果示意图三。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本领域技术人员应知计算机视觉领域包括图像坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绘制标注线的方法,应用于计算机视觉领域,其特征在于,包括:在世界坐标系中选定一坐标点作为标注线第一端点;在图像坐标系中选定一坐标点作为标注线第二端点;将标注线第二端点进行坐标系变换,映射到世界坐标系中得到标注线第二端点在世界坐标系中的坐标;图形绘制软件根据标注线第一端点和标注线第二端点在世界坐标系中的三维坐标值,绘制3D标注直线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈更李薪宇宋海涛
申请(专利权)人:成都理想境界科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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